Fondamenti di teoria dei circuiti

Indice:

Prefazione all'edizione italiana

Prefazione

1. Circititi a parametri concentrati e leggi di Kirkhlofl

1. Circuiti a parametri concentrati
2. Direzioni di riferimento
3. Legge di Kirkhloff delle Correnti (LKC)
4. Legge di Kirchhoff delle Tensioni (LKT)
5. Lunghezza d'onda e dimensione del circuito
Sommario
Problemi

2. Elementi circuitali

1. Resistori
1.1 Il resistere lineare tempo-invariante
1.2 Il resistere lineare tempo-variante
1.3 Il resistere non lineare
2. Generatori indipendenti
2.1 Generatore di tensione
2.2 Generatore di corrente
2.3 Circuiti equivalenti di Thévenin e Norton
2.4 Forme d'onda e simbologia relativa
2.5 Alcune forme d'onda tipiche
3. Condensatori
3.1 Il condensatore lineare tempo-invariante
3.2 Il condensatore lineare tempo-variante
3.3 Il condensatore non lineare
4. Induttori
4.1 L'induttore lineare tempo-invariante
4.2 L'induttore lineare tempo-variante
4.3 L'induttore non lineare
4.4 Isteresi
5. Riassunto delle proprietà degli elementi a due morsetti
6. Potenza ed energia
6.1 Potenza che entra in un resistere, Passività
6.2 Energia immagazzinata nei condensatori tempo-invarianti
6,3 Energia immagazzinata negli induttori tempo-invarianti
7. Componenti fisici ed elementi di un circuito
Sommario
Problemi

3. Circuiti semplici

1. Collegamento in serie di resistori
2. Collegamento in parallelo di resistori
3. Collegamento in serie e in parallelo di resistori
4. Analisi per piccoli segnali
5. Circuiti con condensatori od induttori
5.1 Collegamento in serie di condensatori
5.2 Collegamento in parallelo di condensatori
5.3 Collegamento in serie di induttori
5.4 Collegamento in parallelo di induttori
Sommario
Problemi

4. Circuiti del primo ordine

1. Circuito del primo ordine lineare e tempo-invariante: risposta con ingresso zero
1.1 Il circuito RC (Resistore-Condensatore)
1.2 Il circuito RL (Resistore-Induttore)
1.3 La risposta con ingresso zero come funzione dello stato iniziale
1.4 Esempio meccanico
2. Risposta con stato zero
2.1 Ingresso corrente costante
2.2 Ingresso sinusoidale
3. Risposta completa: transitorio e regime permanente
3.1 Risposta completa
3.2 Transitorio e regime
3.3 Circuiti con due costanti di tempo
4. Linearità della risposta con stato zero
5. Linearità ed invarianza temporale
5.1 Risposta al gradino
5.2 La proprietà di invarianza temporale
5.3 L'operatore di traslazione
6. Risposta all'impulso
7. Risposta al gradino e all'impulso per circuiti semplici
8. Circuiti tempo-varianti e circuiti non lineari
Sommario
Problemi

5. Circuiti del secondo ordine

1. Circuito RLC lineare tempo-invariante, risposta con ingresso zero
2. Circuito RLC lineare tempo-invariante, risposta con stato zero
2.1 Risposta al gradino
2.2 Risposta all'impulso
3. Approccio con lo spazio degli stati
3.1 Equazioni di stato e traiettoria
3.2 Rappresentazione matriciale
3.3 Metodo approssimato per il calcolo della traiettoria
3.4 Equazioni di stato e risposta completa
4. Oscillazione, resistenza negativa e stabilità
5. Circuiti non lineari e tempo varianti
6. Circuiti duali ed analoghi
6.1 Dualità
6.2 Analogie meccaniche ed elettriche
Sommario
Problemi

6. Introduzione ai circuiti lineari tempo invarianti

1. Alcune definizioni e proprietà generali
2. Analisi dei nodi e delle maglie
2.1 Analisi dei nodi
4.2 Analisi delle maglie
3. Rappresentazione ingresso-uscita (equazione differenziale di ordine n esimo)
3.1 Risposta con ingresso zero
3.2 Risposta con stato zero
3.3 Risposta all'impulso
4. Risposta ad un ingresso arbitrario
4.1 Integrale di convoluzione
4.2 Esempio di integrale di convoluzione in fisica
4.3 Commenti sui circuiti lineari tempo varianti
4.4 La risposta completa
5. Calcolo degli integrali di convoluzione
Sommario
Problemi

7. Analisi in regime sinusoidale

1. Richiamo sui numeri complessi
1.1 Descrizione dei numeri complessi
1.2 Operazioni coi numeri complessi
2. Fasori ed equazioni differenziali ordinarie
2.1 Rappresentazione di una sinusoide mediante un fasore
2.2 Applicazione del metodo dei fasori alle equazioni differenziali
3 .Risposta completa e risposta in regime sinusoidale
3.1 Risposta completa
3.2 Risposta in regime sinusoidale
3.3 Sovrapposizione nel regime stazionario
4 .Concetti di impedenza ed ammettenza
4.1 Relazioni tra fasori per gli elementi di un circuito
4.2 Definizione di impedenza ed ammettenza
5. Analisi in regime sinusoidale dei circuiti semplici
5.1 Collegamenti in serie e parallelo
5.2 Analisi dei nodi e delle maglie in regime sinusoidale
6. Circuiti risonanti
6.1 Impedenza, ammettenza e fasori
6.2 Funzione di rete, risposta in frequenza
7. Potenza in regime sinusoidale
7.1 Potenza istantanea, media e complessa
7.2 Altre proprietà della potenza media
7.3 Valori efficaci o valore quadratico medio
7.4 Teorema sul massimo trasferimento di potenza
7.5 0 di un circuito risonante
8. Normalizzazione della frequenza e della impedenza
Sommario
Problemi

8. Elementi di accoppiamento e circuiti accoppiati

1. Induttori accoppiati
1.1 Caratterizzazione degli induttori accoppiati lineari e tempo-invarianti
1.2 Coefficiente di accoppiamento
1.3 Induttori a più avvolgimenti e matrice delle induttanze
1.4 Collegamenti in serie ed in parallelo di induttori accoppiati
1.5 Circuito doppiamente accordato
2. Trasformatori ideali
2.1 Trasformatore ideale a due avvolgimenti
2.2 Proprietà di trasformazione delle impedenze
3. Generatori pilotati
3.1 Caratterizzazione di quattro tipi di generatori pilotati
3.2 Esempi di analisi di un circuito
3.3 Altre proprietà dei generatori pilotati
Sommario
Problemi

9. Grafi delle reti e teorema di Tellegen

1. Concetto di grafo
2. Insiemi di taglio e legge di Kirchhoff delle correnti
3. Maglie e legge di Kirchhoff delle tensioni
4. Teorema di Tellegen
5. Applicazioni
5.1 Conservazione dell'energia
5.2 Conservazione della potenza complessa
5.3 La parte reale e la fase delle auto-impedenze
5.4 Auto-impedenza, potenza dissipata, ed energia immagazzinata
Sommario
Problemi

10. Analisi dei nodi e degli anelli

1. Trasformazioni di generatori
2. Due proprietà fondamentali dell'analisi dei nodi
2.1 Conseguenze della LKC
2.2 Conseguenze della LKT
2.3 Riesame del teorema di Tellegen
3. Analisi dei nodi delle reti lineari tempo-invarianti
3.1 Analisi di reti resistive
3.2 Formulazione rapida delle equazioni dei nodi
3.3 Analisi in regime sinusoidale
3.4 Equazioni integrodifferenziali
3.5 Metodo abbreviato
4. Dualità
4.1 Grati planari, anelli, anelli esterni
4.2 Grafi duali
4.3 Reti duali
5. Due proprietà fondamentali dell'analisi degli anelli
5.1 Conseguenze della LKT
5.2 Conseguenze della LKC
6. Analisi degli anelli delle reti lineari tenipo-invarianti
6.1 Analisi in regime sinusoidale
6.2 Equazioni integrodifferenziali
Sommario
Problemi

11. Analisi delle maglie e degli insiemi di taglio

1. Teorema fondamentale della teoria dei grati
2. Analisi delle maglie
2.1 Due fatti fondamentali
2.2 Analisi delle maglie per reti lineari tempo invarianti
2.3 Proprietà della matrice delle impedenze di maglia
3. Analisi degli insiemi di taglio